一种1H-1,2,3-三氮唑的制备方法与流程

文档序号:17087495发布日期:2019-03-13 23:01阅读:256来源:国知局

本发明涉及精细化工合成领域技术领域,尤其涉及到一种有机化合物的制备方法,具体为一种1h-1,2,3-三氮唑的制备方法。



背景技术:

1h-1,2,3-三氮唑,是合成β-内酰胺抑制剂他唑巴坦的重要中间体,也被用于制作杀虫剂,高纯度的1h-1,2,3-三氮唑还能应用于电子产品的清洗剂。

目前文献报道的几种1h-1,2,3-三氮唑合成方法:以乙二醛为原料,在乙酸丁酯和甲苯中重排制得(见专利cn1242996);以对甲苯磺酰氯和水合肼为原料,通过和乙二醛环合制得(《中国医药杂志》,2003,34(8),肖国民,杨为华等);以苯并三氮唑为原料,通过氧化,脱羧得到(《华西药学杂志》,2001,16(4),邓勇,沈怡等);以叠氮化钠和苄氯为原料,通过环合,高压氢化制得(《广东化工》,2012,39(10):6-7,吴禄勇,王克克等),以上路线都存在着废水量大,反应操作复杂,反应难以控制等问题。

因此,急需一种能够达到节能环保,操作简单,能大规模自动化生产的绿色化学的要求的1h-1,2,3-三氮唑的制备方法。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明公开了一种1h-1,2,3-三氮唑的制备方法,解决了现有技术中1h-1,2,3-三氮唑的制备过程中污染严重,强腐蚀性,高压氢化等问题,达到节能环保,操作简单,能大规模自动化生产的绿色化学的要求。

为了达到以上目的,本发明提供如下技术方案:

一种1h-1,2,3-三氮唑的制备方法,包括以下工艺步骤:s1、叔丁基叠氮的制备:叔丁基溴中加入极性溶剂和水,再加入叠氮化钠,反应一段时间后,萃取,浓缩得到叔丁基叠氮,反应式为:

s2、1-叔丁基-1,2,3-三氮唑的制备:将步骤s1获得的叔丁基叠氮中加入乙腈,加入催化剂和有机碱,常压通入乙炔,反应一段时间后,过滤,萃取,浓缩,得到1-叔丁基-1,2,3-三氮唑,反应式为:

s3、1h-1,2,3-三氮唑制备:将步骤s2中获得的1-叔丁基-1,2,3-三氮唑中,依次加入甲苯,强酸和催化剂叔丁基二甲硅基三氟甲磺酸酯,升温反应一段时间后,脱色,过滤浓缩,减压蒸馏,收集80℃/12mmhg馏分,得到1h-1,2,3-三氮唑,反应式为:

总的反应式为:

优选的,步骤s1中的所述极性溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二氧六环或四氢呋喃中的一种,所述极性溶剂与所述叔丁基溴质量比为2:1-5:1。

优选的,步骤s1中的所述叠氮化钠与叔丁基溴摩尔比为1.5:1-3:1。

优选的,步骤s2中的所述催化剂为碘化亚铜。

优选的,步骤s2中的所述有机碱为三乙胺、吡啶或n,n-二异丙基乙胺中的一种。

优选的,步骤s3中的所述强酸为甲磺酸或者三氟甲磺酸中的一种。

优选的,步骤s3中的所述强酸与1-叔丁基-1,2,3-三氮唑摩尔比为2:1-3:1。

优选的,所述叔丁基二甲硅基三氟甲磺酸酯与1-叔丁基-1,2,3-三氮唑摩尔比为0.05:1-0.1:1。

优选的,步骤s1的反应条件为:在温度25-35℃的条件下反应8-10小时;步骤s2的反应条件为:25-40℃反应10-20小时;步骤s3的反应条件为:50-60℃,反应6-10小时。

本发明的有益效果是:与现有方法比较优势在于,原料成本低,产生废水少,避免高温高压反应,提高了安全性,减少了生产成本。制备方法解决了以前路线中的污染严重,强腐蚀性,高压氢化等问题,从而达到节能环保,操作简单,能大规模自动化生产的绿色化学的要求。

具体实施方式

一种1h-1,2,3-三氮唑的制备方法,由下述步骤组成:

s1、叔丁基叠氮的制备:叔丁基溴中加入极性溶剂和水,再加入叠氮化钠,在温度25-35℃的条件下反应8-10小时,萃取,浓缩得到叔丁基叠氮。其中,极性溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二氧六环或四氢呋喃中的一种。

s2、1-叔丁基-1,2,3-三氮唑的制备:叔丁基叠氮中加入乙腈,加入催化剂,有机碱,常压通入乙炔,于25-40℃反应10-20小时,过滤,萃取,浓缩,得到1-叔丁基-1,2,3-三氮唑。其中,有机碱为三乙胺、吡啶或n,n-二异丙基乙胺中的一种,催化剂为碘化亚铜。

s3、1h-1,2,3-三氮唑制备:在1-叔丁基-1,2,3-三氮唑中,依次加入甲苯,强酸和催化剂叔丁基二甲硅基三氟甲磺酸酯,升温50-60℃,反应6-10小时,脱色,过滤浓缩,减压蒸馏,收集80℃/12mmhg馏分,得到1h-1,2,3-三氮唑。其中,强酸为甲磺酸或者三氟甲磺酸中的一种。

其中,所述极性溶剂与所述叔丁基溴质量比为2:1-5:1,步骤s1中的所述叠氮化钠与叔丁基溴摩尔比为1.5:1-3:1,步骤s3中的所述强酸与1-叔丁基-1,2,3-三氮唑摩尔比为2:1-3:1

总的反应式为:

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例一:

1.在1000ml的四口瓶中,加入n,n-二甲基甲酰胺200ml,水400ml,叠氮化钠57.0g(3.0eq),叔丁基溴40.0g,磁力搅拌,室温反应8-10小时,加入乙酸乙酯200ml萃取分液,得乙酸乙酯有机相用水200ml洗一次,分液,45℃浓缩,得到叔丁基叠氮27.0g,收率93.4%。

2.将叔丁基叠氮27.0g加入到500ml四口瓶,加入乙腈100ml,加入碘化亚铜0.5g(0.01eq),三乙胺11.0g(0.4eq),常压通入乙炔,于25-40℃反应10-20小时,过滤,加水200ml,用乙酸乙酯200ml萃取,45℃浓缩,得到1-叔丁基-1,2,3-三氮唑29.0g,收率85.3%。

3.在100ml四口瓶中加入1-叔丁基-1,2,3-三氮唑29.0g,加入甲苯30ml,加入甲磺酸66.8g(3.0eq),加入叔丁基二甲硅基三氟甲磺酸酯6.1g(0.1eq),升温50~60℃,反应6~10小时,加入活性炭3.0g脱色1小时,过滤,50℃浓缩,减压蒸馏,收集80℃/12mmhg馏分,得到1h-1,2,3-三氮唑为无色透明液体12.8g,收率80.0%。

实施例二:

1.在1000ml的四口瓶中,加入n,n-二甲基甲酰胺80ml,水200ml,叠氮化钠28.5g(1.5eq),叔丁基溴40.0g,磁力搅拌,室温反应8~10小时,加入乙酸乙酯200ml萃取分液,得乙酸乙酯有机相用水200ml洗一次,分液,45℃浓缩,得到叔丁基叠氮27.6g,收率95.5%。

2.将叔丁基叠氮27.6g加入到500ml四口瓶,加入乙腈100ml,加入碘化亚铜0.5g(0.01eq),三乙胺11.0g(0.4eq),常压通入乙炔,于25~40℃反应10~20小时,过滤,加水200ml,用乙酸乙酯200ml萃取,45℃浓缩,得到1-叔丁基-1,2,3-三氮唑30.5g,收率87.6%。

3.在100ml四口瓶中加入1-叔丁基-1,2,3-三氮唑30.5g,加入甲苯30ml,加入三氟甲磺酸73.2g(2.0eq),加入叔丁基二甲硅基三氟甲磺酸酯3.1g(0.05eq),升温50~60℃,反应6~10小时,加入活性炭3.0g脱色1小时,过滤,50℃浓缩,减压蒸馏,收集80℃/12mmhg馏分,得到1h-1,2,3-三氮唑为无色透明液体14.5g,收率86.3%。

以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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